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Die Erfindung betrifft einen Haltedübel insbesondere zur Befestigung eines Verkleidungsteils an einem Karosserieteil.
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Haltedübel dienen der Befestigung eines Bauteils, beispielsweise eines Verkleidungsteils, an einem Karosserieteil eines Fahrzeugs. Der Haltedübel wird dazu in eine Öffnung des Karosserieteils eingeschoben und in dieser fixiert. Um die Öffnung abzudichten, weisen solche Haltedübel Dichtungen auf, die in montiertem Zustand des Haltedübels flächig am Karosserieteil anliegen und so die Öffnung abdichten. Die Dichtung liegt üblicherweise auf der dem Verkleidungsteil zugewandten Außenseite des Karosserieteils an diesem an. Speziell bei unterschiedlichen Blechdicken bzw. einer sich über den Umfang der Öffnung verändernden Dicke ergibt sich das Problem, eine ausreichende Dichtung der Öffnung bzw. des Haltedübels zu gewährleisten. Zur Lösung dieses Problems sind aus dem Stand der Technik aufschmelzende oder aufschäumende Dichtungen bekannt, die nach Erwärmen der Dichtung mit dem Bauteil verschmelzen können. Bei diesen Dichtungen ergibt sich allerdings das Problem, dass diese nach der Montage nicht zerstörungsfrei demontiert werden können.
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Aufgabe der Erfindung ist es, einen Haltedübel bereitzustellen, der eine zuverlässige Abdichtung der Öffnung des Karosserieteils bei gleichzeitig einfacherer Montage ermöglicht.
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Zur Lösung der Aufgabe ist ein Haltedübel vorgesehen, insbesondere zur Befestigung eines Verkleidungsteils an einem Karosserieteil, mit mehreren, in einer Einschubrichtung verlaufenden Verankerungsstegen, die zwischen sich eine Aufnahme für ein Spreizelement definieren, und einer Spritzgussdichtung, die die Aufnahme in Umfangsrichtung vollständig umschließt und die Verankerungsstege zumindest auf ihrer der Aufnahme abgewandten Seite vollständig überdeckt. Die Verankerungsstege können durch ein Spreizelement, das in die Aufnahme eingeführt wird, radial nach außen aufgespreizt werden, wodurch sich die Verankerungsstege in der Öffnung verklemmen und den Haltedübel in dieser fixieren. Die auf der Außenseite der Verankerungsstege vorgesehene Dichtung wird dabei gegen die Innenwand der Öffnung gedrückt, wodurch die Öffnung abgedichtet wird. Diese Abdichtung erfolgt unabhängig von der Blechdicke in der Öffnung des Karosserieteils. Die Verankerungsstege werden üblicherweise so weit gespreizt, bis der Haltedübel einen ausreichenden Halt in der Öffnung aufweist. Das heißt, die Verankerungsstege sind in montiertem Zustand gegen den Innenrand der Öffnung gedrängt. Da die Dichtung auf der Außenseite der Verankerungsstege vorgesehen ist, wird diese, sobald der Haltedübel einen ausreichenden Halt in der Öffnung aufweist, so gegen den Innenrand gedrängt, dass diese die Öffnung abdichtet. Sobald der Haltedübel einen ausreichenden Halt in der Öffnung hat, ist also auch eine ausreichende Dichtigkeit der Öffnung gewährleistet. Es sind zusätzlich zur Fixierung des Haltedübels in der Öffnung durch das Einschieben eines Spreizelements in die Aufnahme keine weiteren Schritte zur Abdichtung der Öffnung des Karosserieteils erforderlich.
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Vorzugsweise weisen die Verankerungsstege Verankerungselemente auf, die in radialer Richtung federnd um die Aufnahme angeordnet sind. Das heißt, die Verankerungselemente werden radial nach außen gegen den Innenrand der Öffnung gedrängt und fixieren den Haltedübel in der Öffnung.
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Die Verankerungselemente sind beispielsweise bogenförmig ausgebildet und können sich insbesondere in Umfangsrichtung um die Aufnahme erstrecken. Die Verankerungselemente sind so kreissegmentförmig ausgebildet und folgen im Wesentlichen der Form des Randes der Öffnung. Beim Aufspreizen können sich die Verankerungselemente über den gesamten Umfang der Öffnung verteilt flächig an den Rand der Öffnung anlegen, wodurch eine gleichmäßige und sichere Fixierung des Haltedübels gewährleistet ist.
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Um den Haltedübel für verschiedene Blechdicken verwenden zu können, sind die Verankerungselemente beispielsweise in Einschubrichtung des Dübels hintereinander an den Verankerungsstegen angeordnet. Bei unterschiedlichen Blechdicken ist so gewährleistet, dass zumindest ein Verankerungselement am Innenrand der Öffnung anliegt und den Haltedübel fixiert. Bei entsprechend dickeren Karosserieteilen liegen mehrere Verankerungselemente am Innenrand der Öffnung an, wodurch eine bessere Fixierung des Haltedübels möglich ist. Die Verankerungselemente, die auf der Vorderseite oder der Rückseite aus dem Bauteil ragen, also nicht in der Öffnung angeordnet sind, können sich dagegen weiter aufspreizen, wodurch diese zusätzlich einen Formschluss mit dem Bauteil bilden und ein Verschieben des Haltedübels in Einschubrichtung verhindern.
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An einem Ende der Verankerungsstege kann ein Haltering vorgesehen sein, der einstückig mit den Verankerungsstegen ausgebildet ist. Der Haltering dient zum einen als Halteelement, an dem die Verankerungsstege federnd gelagert sind. Zum anderen dient der Haltering als Flansch, der ein zu weites Einschieben des Haltedübels in die Öffnung verhindert.
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Am Haltering sind beispielsweise Haltestege vorgesehen, an denen die Verankerungsstege gehalten sind. Die Haltestege können federnd ausgebildet sein, so dass die Verankerungsstege federnd am Haltering befestigt sind und beim Einschieben des Spreizelements in die Aufnahme unabhängig vom Haltering aufgespreizt werden können. Die Verankerungsstege können sich also auch durch den Haltering hindurch erstrecken und sind nicht flächig mit dem Haltering verbunden, sodass diese sich frei im Haltering bewegen können.
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Die Haltestege sind vorzugsweise in radialer Richtung des Halterings federnd ausgebildet. In dieser Ausführungsform sind nicht nur die Verankerungselemente in radialer Richtung federnd gelagert, sondern auch die Verankerungsstege, so dass beispielsweise auch auf Verankerungselemente verzichtet werden kann, da eine Klemmung des Haltedübels in der Öffnung durch die radial nach außen federnd gelagerten Verankerungsstege möglich ist.
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Um eine gute Federwirkung der Haltestege zu erzielen, verlaufen diese vorzugsweise spiralförmig vom Haltering zu den Verankerungsstegen.
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Um die Stabilität des Haltedübels zu erhöhen, sind vorzugsweise am vom Haltering abgewandten Ende der Verankerungsstege Verbindungsstege vorgesehen, die zumindest zwei der Verankerungsstege miteinander verbinden. Die Verbindungsstege verhindern ein Aufspreizen der Verankerungsstege vor der Montage des Haltedübels, sodass eine zuverlässige Montage gewährleistet ist.
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Um das Einschieben des Haltedübels in die Öffnung weiter zu erleichtern, sind am vom Haltering abgewandten Ende der Verankerungsstege vorzugsweise Einführrippen vorgesehen, die einstückig mit den Verankerungsabschnitten ausgeführt sind und die in radialer Richtung mit der Spritzgussdichtung bündig abschließen oder über diese hinausstehen. Die Einführrippen weisen beispielsweise Einführschrägen auf, durch die das Einschieben und Zentrieren des Haltedübels in der Öffnung erleichtert ist. Die Einführrippen bestehen vorzugsweise aus einem härteren Kunststoff als die Spritzgussdichtung. Der Reibungswiderstand der Einführrippen am Innenrand der Öffnung ist somit geringer als der Reibungswiderstand der Spritzgussdichtung. Beim Einschieben des Haltedübels kommen nur die Einführrippen mit dem Innenrand der Öffnung in Anlage, wodurch das Einschieben des Haltedübels in die Öffnung erleichtert ist. Da die Spritzgussdichtung nicht mit dem Innenrand der Öffnung in Anlage kommt, ist diese zudem vor Beschädigungen beider Montage geschützt.
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Erfindungsgemäß ist des Weiteren eine Befestigungsbaugruppe vorgesehen mit einem Haltedübel der vorher genannten Art und einem Spreizelement, das in die Aufnahme des Haltedübels eingesetzt werden kann. Das Spreizelement wird nach dem Einsetzen des Haltedübels in die Öffnung in die Aufnahme des Haltedübels eingeschoben und spreizt die Verankerungsstege, wodurch der Haltedübel zum einen in der Öffnung fixiert und zum anderen die Spritzgussdichtung radial nach außen gegen den Innenrand der Öffnung gedrängt ist.
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Das Spreizelement weist vorzugsweise einen Flansch auf, der in eingesetztem Zustand des Spreizelements am Haltering anliegt. Der Flansch ermöglicht eine einfache Demontage des Spreizelements und somit eine einfache Demontage des Haltedübels.
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Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. In diesen zeigen:
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1 eine erfindungsgemäße Baugruppe mit einer ersten Ausführungsform eines Haltedübels,
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2 den Haltedübel der Baugruppe aus 1,
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3 eine Ansicht von oben auf den Haltedübels aus 2,
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4 eine Seitenansicht des Haltedübels aus 2,
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5 eine Weiterbildung der Baugruppe aus 1,
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6 den Haltedübel der Baugruppe aus 5,
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7 eine Draufsicht des Haltedübels aus 6,
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8 eine Baugruppe mit einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Haltedübels,
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9 den Haltedübel der Baugruppe aus 8,
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10 eine Schnittansicht des Haltedübels aus 9 in eingesetztem Zustand,
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11 die Baugruppe aus 9 vor der Montage in einem Bauteil,
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12 die Baugruppe aus 8 in einem ersten Montageschritt, und
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13 die Baugruppe aus 9 in montiertem Zustand.
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Die in Figur dargestellte Befestigungsbaugruppe 10 enthält einen Haltedübel 12 und einen Spreizelement 14, das in einer Einschubrichtung R in den Haltedübels 12 eingeschoben werden kann.
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Der Haltedübel 12 besteht aus einem relativ harten Kunststoff und weist einen Haltering 16 mit zwei radial nach innen gerichteten Haltestegen 18 auf, an denen jeweils in radialer Richtung beabstandet vom Haltering 16 ein Verankerungssteg 20 gehalten ist, der sich in Einschubrichtung R vom Haltering 16 weg erstreckt (2). Wie insbesondere in 3 zu sehen ist, verlaufen die Haltestege 18 spiralförmig vom Haltering 16 zu den Verankerungsstegen 20, so dass die Verankerungsstege 20 in radialer Richtung federnd am Haltering 16 gelagert sind.
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Die Verankerungsstege 20 sind hier schalenförmig ausgebildet und definieren zwischen sich eine zylinderförmige Aufnahme 22 mit dem Durchmesser D (siehe 5). Die Aufnahme 22 ist vollständig von einer Spritzgussdichtung 24 aus einem relativ weichen Material umschlossen, die auch die Verankerungsstege 20 auf der von der Aufnahme 22 abgewandten Außenseite überdeckt.
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An den Verankerungsstegen sind desweiteren jeweils zwei Einführrippen 26 vorgesehen, die am vom Haltering 16 abgewandten Ende der Verankerungsstegen 20 angeordnet sind (4). An den Einführrippen 26 sind jeweils Einführschrägen 28 vorgesehen, die sich in Richtung zum Haltering 16 radial nach außen aufweiten. In radialer Richtung der Aufnahme schließen die Einführrippen 26 bündig mit der Außenfläche der Spritzgussdichtung 24 ab.
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Das Spreizelement 14 hat einen scheibenförmigen Flansch 30 und einen zylinderförmigen Vorsprung 32, der in die Aufnahme 22 des Haltedübels 12 eingeschoben werden kann. Der Durchmesser d des Vorsprungs ist größer als Durchmesser D der Aufnahme 22, so dass das Spreizelement 14 die Verankerungsstege 20 beim Einschieben des Spreizelements 14 radial nach außen verdrängt.
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Der Haltedübel 12 wird zur Montage in eine Öffnung eines Bauteils eingesetzt. Anschließend wird das Spreizelement 14 in die Aufnahme 22 eingeschoben. Das Spreizelement 14 drängt die Verankerungsstege 20 radial nach außen gegen den Innenrand der Öffnung. Die die Verankerungsstege 20 überdeckende Spritzgussdichtung 24 wird ebenfalls vom Spreizelement 14 radial nach außen gedrängt und gelangt dadurch auf dem gesamten Umfang der Öffnung mit deren Innenrand in Anlage. Bei einem weiteren Aufspreizen der Verankerungselemente 20 wird die Spritzgussdichtung 24 zwischen den Verankerungselementen 20 und dem Innenrand der Öffnung geklemmt, wodurch der Haltedübel 12 in der Öffnung verklemmt wird und die Spritzgussdichtung 24 die Öffnung vollständig abdichtet.
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Die Montage des Haltedübels 12 und die Abdichtung der Öffnung erfolgen also in einem Arbeitsschritt. Da die Abdichtung in der Öffnung erfolgt und nicht auf der Vorderseite bzw. der Rückseite des Bauteils, ist unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit des Bauteils eine zuverlässige Abdichtung möglich.
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In der hier gezeigten Ausführungsform wird das Einschieben des Haltedübels 12 in die Öffnung durch die Einführrippen 26 erleichtert. Da die Einführrippen 26 aus einem härteren Kunststoff bestehen als die Spritzgussdichtung 24, haben diese einen geringen Reibungswiderstand als die Spritzgussdichtung 24. Bei der Montage des Haltedübels 12 verhindern die Einführrippen, dass die Spritzgussdichtung schon beim Einschieben mit dem Innenrand der Öffnung in Anlage kommen, wodurch zum einen das Einschieben des Haltedübel 12 erschwert und zum andere die Spritzgussdichtung 24 beschädigt werden könnte. Die Einführrippen 26 können zu diesem Zweck auch in radialer Richtung über die Spritzgussdichtung hinausragen.
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In den 5 bis 7 ist eine Weiterbildung der in den 1 bis 4 gezeigten Ausführungsform gezeigt. Die Befestigungsbaugruppe 10 entspricht im Wesentlichen der in den 1 bis 4 dargestellten Befestigungsbaugruppe 10. Ander als in dieser Ausführungsform hat der Haltedübel 12 hier allerdings vier gleichmäßig um die Aufnahme 22 angeordnete Verankerungsstege 20, die jeweils mit einem Haltesteg 18 federnd am Haltering 16 gelagert sind. Durch die Verteilung der Verankerungsstege 20 ist ein gleichmäßigeres Verklemmen des Haltedübels 12 und somit eine bessere Fixierung der Befestigungsbaugruppe 10 in der Öffnung gewährleistet.
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Obwohl in den bisher gezeigten Ausführungsformen nicht dargestellt, ist es denkbar, dass die Verankerungsstege 20 am vom Haltering abgewandten Ende der Verankerungsstege mit Verbindungsstegen untereinander verbunden sind. Dadurch wird vor allem beim Einführen des Haltedübels in eine Öffnung die Stabilität des Haltedübels 12 verbessert und ein Aufspreizen des Haltedübels 12 vor oder während des Einsetzens verhindert.
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Eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Befestigungsbaugruppe 10 ist in den 8 bis 10 dargestellt. Abweichend von den bisher dargestellten Ausführungsformen sind die Verankerungsstege 20 hier starr mit dem Haltering 16 verbunden, der sich hier bis an die Verankerungsstege 20 erstreckt. Am vom Haltering 16 entgegengesetzten Ende der Verankerungsstege sind diese mit einem Verbindungssteg 36 verbunden, der hier in Richtung zum Haltering 16 konisch aufweitend ausgebildet ist und somit auch als Einführhilfe für den Haltedübel 12 dient.
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An jedem der Verankerungsstege 20 sind jeweils mehrere in Einschubrichtung R hintereinander angeordnete Verankerungselemente 34 vorgesehen, die auf ihrer der Aufnahme 22 abgewandten Seite vollständig von der Spritzgussdichtung 24 überdeckt sind. Die Verankerungselemente 34 erstrecken sich jeweils auf einer senkrecht zur Einschubrichtung R angeordneten Ebene in radialer Richtung bogenförmig um die Aufnahme 22. In radialer Richtung der Aufnahme 22 sind die Verankerungselemente 34 jeweils federnd ausgebildet.
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Beim Einschieben des Spreizelements 14 werden hier nicht die Verankerungsstege 20, sondern die Verankerungselemente 34 jeweils radial nach außen verdrängt. Abhängig von der Position des Haltedübels 12 bzw. der Dicke des Bauteils werden die Verankerungselemente 34 gegen den Innenrand der Öffnung gedrängt oder auf der Vorderseite bzw. Rückseite des Bauteils aufgespreizt. Die Spritzgussdichtung 24 wird auch hier durch das Spreizelement 14 bzw. die Verankerungselemente 34 gegen den Innenrand der Öffnung gedrückt bzw. zwischen Verankerungselementen 34 und der Öffnung geklemmt, wodurch die Öffnung abgedichtet wird. Abhängig von der Dicke des Bauteils können ein oder auch mehrere Verankerungselemente 34 eines Verankerungsstegs 20 gegen den Innenrand der Öffnung gedrängt werden, so dass der Haltedübel flexibel für verschiedene Bauteildicken verwendet werden kann. Die auf der Vorderseite und der Rückseite angeordneten Verankerungselemente 34 können sich dagegen weiter aufspreizen, wodurch der Haltedübel 12 zusätzlich gegen ein Verschieben in Einschubrichtung R gesichert ist.
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Die Montage dieser Befestigungsbaugruppe ist in den 11 bis 13 dargestellt. In einem ersten Montageschritt wird der Haltedübel 12 in die Öffnung 42 eines Bauteils 44 eingesetzt. Das Spreizelement 14 kann zu diesem Zeitpunkt bereits am Haltedübel 12 fixiert sein und beispielsweise durch eine Rastnase 40, die am Haltedübel 12 angreift, gegen Herausfallen gesichert sein.
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Anschließend wird das Spreizelement 14 in den Haltedübel 12 eingeschoben, wodurch die Verankerungselemente 34 radial nach außen gegen den Innenrand 46 der Öffnung 42 gedrängt werden. Wie insbesondere in 12 zu sehen ist, wird dabei die Spritzgussdichtung 24 gegen den Innenrand 46 der Öffnung 42 gedrängt, sodass die Spritzgussdichtung 24 flächig am Innenrand 46 der Öffnung 42 anliegt. Die Öffnung 42 im Bauteil 44 ist somit vollständig abgedichtet und der Haltedübel 12 in der Öffnung 42 fixiert.
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In vollständig montiertem Zustand (13) liegt der Flansch 30 des Spreizelements 14 annähernd am Haltering 16 des Haltedübels 12 an. Die Rastnase 40 am freien Ende des Vorsprungs 32 kann in montiertem Zustand des Spreizelements 14 im Haltedübel 12 in der Aufnahme 22 verrastet und so das Spreizelement 14 im Haltedübel 12 fixieren.
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Zwischen Flansch 30 und Haltering 16 ist ein Spalt 48 gebildet, in den ein Werkzeug eingeführt werden kann, um das Spreizelement 14 entgegen der Einschubrichtung R aus dem Haltedübel 12 entfernen zu können. Nach Entfernen des Spreizelements 14 federn die Verankerungselemente 34 vom Innenrand 46 zurück, so dass eine zerstörungsfreie Entnahme des Haltedübels aus der Öffnung 42 des Bauteils 44 möglich ist.
